【手続補正書】
【提出日】平成18年5月26日(2006.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】ウエハ支持装置及びウエハ支持方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定架台と、前記固定架台に対して上下動可能に配置されている可動架台と、前記可動架台を押圧する押圧手段と、を有し、前記押圧手段は、前記固定架台に固定され主加圧室及び副加圧室を有するシリンダと、前記主加圧室内及び副加圧室内で上下動する夫々主部及び副部を有するピストンロッドと、前記主加圧室内の圧力を調整する主圧力調整器と、前記副加圧室内の圧力を調整する副圧力調整器と、を有することを特徴とするウエハ支持装置。
【請求項２】
前記可動架台の位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段の検出結果に基づいて前記押圧手段を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載のウエハ支持蔵置。
【請求項３】
前記可動架台上の被検査対象物に検査指針が接触したことを検出する接触検出手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のウエハ支持装置。
【請求項４】
前記固定架台に対して上下動可能なセンサ架台と、前記センサ架台の上下位置を検出するセンサと、前記センサ架台を上下方向に駆動する駆動部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のウエハ支持装置。
【請求項５】
前記固定架台に対して、前記可動架台を上下方向に案内する案内手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のウエハ支持装置。
【請求項６】
前記押圧手段は複数個配置され、複数個の押圧手段が共動して前記可動架台を押圧することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のウエハ支持装置。
【請求項７】
前記可動架台が上昇したときに可動架台に固定された接触バーが当接することにより前記接触バーが押圧する荷重を検出する荷重センサを有し、前記荷重センサは、前記接触バーが接触したときにその上方への移動は拘束するが、前記接触バーの下方への移動は拘束しないものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のウエハ支持装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記荷重センサにより検出された荷重を基に前記押圧手段による押圧力を制御することを特徴とする請求項７に記載のウエハ支持装置。
【請求項９】
前記可動架台を前記固定架台に対して上下動可能に案内するクロスローラガイドを有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のウエハ支持装置。
【請求項１０】
前記可動架台に鉛直方向を回転軸として回転可能に設置されたθステージと、このθステージ上に設置されウエハを吸着保持する吸着ステージとを有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のウエハ支持装置。
【請求項１１】
前記駆動部材は、前記固定架台に固定された固定磁石と、この固定コイルとの間の磁気作用により浮上する可動磁石と、を有し、リニアモータによって前記センサ架台を上下動させることを特徴とする請求項４に記載のウエハ支持装置。
【請求項１２】
前記駆動部材は、前記固定架台に固定されたモータと、このモータの駆動軸に設けられたボールネジと、前記センサ架台に形成され前記ボールネジが螺合するネジと、前記センサ架台の回転を阻止する手段とを有し、前記ボールネジを正逆回転させることにより、前記センサ架台を上下方向に駆動することを特徴とする請求項４に記載のウエハ支持装置。
【請求項１３】
前記駆動部材は、ピストンの進出待入方向を鉛直にして前記固定架台に固定されたシリンダと、このシリンダの前記ピストンを前記センサ架台に連結する連結部材と、を有し、前記ピストンの進出待入位置を調節することにより、前記センサ架台を上下方向に駆動することを特徴とする請求項４に記載のウエハ支持装置。
【請求項１４】
前記押圧手段の前記ピストンロッドと、前記シリンダとの間に圧縮空気を供給する供給ポートを有し、前記シリンダは前記ピストンロッドに対し、空気軸受となっていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のウエハ支持装置。
【請求項１５】
上下動可能の可動架台上にウエハを搭載し、シリンダの主加圧室及び副加圧室に圧縮空気を供給し、前記主加圧室及び前記副加圧室に供給する圧縮空気の圧力を調整することにより、前記シリンダを介して前記可動架台を可動することを特徴とするウエハ支持方法。
【請求項１６】
前記可動架台の位置を検出し、この検出結果に基づいて前記主加圧室及び前記副加圧室の圧力を制御することを特徴とする請求項１５に記載のウエハ支持方法。
【請求項１７】
上下動可能のセンサ架台の前記可動架台に対する位置を検出し、この検出結果に基づいて、前記センサ架台の上下方向の位置を制御することを特徴とする請求項１６に記載のウエハ支持方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
近年、検査対象となる半導体チップの微細ピッチ化が進み、それに合わせて、検査に用いるプローブ針の微細化も進み、プローブ針はより細くなっている。しかしながら、電気的接続を取るための接触荷重もある程度は必要であるため、従来のような位置制御による位置決めのみでは、プローブ針の接触状態を正確に把握することができないという問題点が指摘されている。そこで、ステージに加わる荷重の大きさと、ステージのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置ずれ量とを対応させた補正テーブルを備えることにより、偏荷重による位置ずれを補正するステージの昇降装置が提案されている（特許文献２参照）。また、複数のアクチュエーターがステージの複数箇所を付勢することにより、ステージに載置されたウエハにプローブ針を接触させて、ステージに圧力を加えた場合に発生するモーメントを少なくするプローバも提案されている（特許文献３参照）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るウエハ支持装置は、固定架台と、前記固定架台に対して上下動可能に配置されている可動架台と、前記可動架台を押圧する押圧手段と、を有し、前記押圧手段は、前記固定架台に固定され主加圧室及び副加圧室を有するシリンダと、前記主加圧室内及び副加圧室内で上下動する夫々主部及び副部を有するピストンロッドと、前記主加圧室内の圧力を調整する主圧力調整器と、前記副加圧室内の圧力を調整する副圧力調整器と、を有することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明のウエハ支持装置は、前記可動架台の位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段の検出結果に基づいて前記押圧手段を制御する制御部とを有するように構成することができる。また、前記可動架台上の被検査対象物に検査指針が接触したことを検出する接触検出手段を設けることができる。更に、前記固定架台に対して上下動可能なセンサ架台と、前記センサ架台の上下位置を検出するセンサと、前記センサ架台を上下方向に駆動する駆動部材と、を設けることができる。更にまた、前記固定架台に対して、前記可動架台を上下方向に案内する案内手段を有するように構成することができる。そして、前記押圧手段は複数個配置され、複数個の押圧手段が共動して前記可動架台を押圧するようにすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本願発明においては、前記可動架台が上昇したときに可動架台に固定された接触バーが当接することにより前記接触バーが押圧する荷重を検出する荷重センサを有し、前記荷重センサは、前記接触バーが接触したときにその上方への移動は拘束するが、前記接触バーの下方への移動は拘束しないものであるように構成することができる。そして、前記制御部は、例えば、前記荷重センサにより検出された荷重を基に前記押圧手段による押圧力を制御する。また、前記可動架台を前記固定架台に対して上下動可能に案内するクロスローラガイドを設けることができ、更に、前記可動架台に鉛直方向を回転軸として回転可能に設置されたθステージと、このθステージ上に設置されウエハを吸着保持する吸着ステージとを設けることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明に係るウエハ支持方法は、上下動可能の可動架台上にウエハを搭載し、シリンダの主加圧室及び副加圧室に圧縮空気を供給し、前記主加圧室及び前記副加圧室に供給する圧縮空気の圧力を調整することにより、前記シリンダを介して前記可動架台を可動することを特徴とする。このウエハ支持方法において、例えば、前記可動架台の位置を検出し、この検出結果に基づいて前記主加圧室及び前記副加圧室の圧力を制御する。また、例えば、上下動可能のセンサ架台の前記可動架台に対する位置を検出し、この検出結果に基づいて、前記センサ架台の上下方向の位置を制御する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図２は本実施形態の押圧部材７の断面図である。本実施形態の押圧部材７は、シリンダ７a及びロッド７ｂからなり、シリンダ７ａは固定架台６に固定されており、そのロッド７ｂが進入退出することにより、Ｚユニット２４が昇降するようになっている。シリンダ７ａには空気軸受用圧縮空気ポート８、主加圧室圧縮空気ポート１０及び副加圧室圧縮空気ポート１２が設けられている。本実施形態においては、２カ所の空気軸受用圧縮空気ポート８から圧縮空気を送り込むことにより、中心のロッド７ｂをシリンダ７ａに対して非接触の状態にし、主加圧室用圧縮空気ポート１０から主加圧室１１へ、更に副加圧室用圧縮空気ポート１２から副加圧室１３へ夫々圧縮空気を送り込むことにより、ロッド７ｂ下端の主加圧室受圧面１４及び副加圧室受圧面１５へ動作力を伝達する。押圧部材７において、加圧室が２カ所あるのは、受圧面積を２通りにして精密な圧力制御を行いやすくするためである。例えば、受圧面積が３１４．３ｍｍ２と大きく、最大加圧力が０．２ＭＰａで約６３Ｎの推力を発揮できる主加圧室１１で、Ｚユニット２４を構成する重量物の自重をキャンセルし、受圧面積が２０ｍｍ２、最大加圧力が０．２５ＭＰａで約５Ｎの推力を発生する副加圧室１３で微妙な接触荷重を調整する。副加圧室１３は外部からの圧力設定を容易にするため、圧力調節器に精密電空レギュレーターを使用して圧力制御を行う。本実施形態のウエハ支持装置においては、押圧部材７の加圧室に圧縮空気を送り込むと、ロッド７ｂに上向きの力が加わり、Ｚユニット２４を下から上へ押し上げる作用を有する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
一方、図３は本実施形態のリニアモータ１６の断面図である。リニアモータ１６は、可動磁石１６ａ及び固定コイル１６ｂからなり、固定コイル１６ｂは固定架台６に固定されており、可動磁石１６ａは直動ガイド１９(図１参照)により固定架台６に対して上下方向に案内されている。可動磁石１６ａにはリニアスケール１７が取り付けられており、固定架台４に取り付けたスケール読みとりヘッド１８にて位置検出を行い、位置フィードバックによるサーボ制御を行う。また、可動磁石１６ａには、荷重センサ２１及び荷重センサ２１の沈み込み量を測定するための高精度変位センサ２２を備えたセンサハウジング２０が取り付けられている。本実施形態のウエハ支持装置においては、可動磁石１６aに取り付けられたリニアスケール１７の値に対して、高精度変位センサ２２で読みとった沈み込み量を足し合わせることで、ステージ１の固定架台４に対するＺ方向の位置をより正確に把握することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004152917.tif 000001
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2004152917.tif 000002
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004152917.tif 000003
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2004152917.tif 000004